Installer une borne de recharge rapide dans un abri béton fermé peut créer une situation critique pour l’équipement : l’air chaud rejeté par la borne risque de stagner, de réchauffer l’air d’admission et de dégrader l’électronique de puissance. Avant la mise en service, mieux vaut le vérifier.
Un industriel du secteur de l’énergie a sollicité ADNE Ingénierie pour une étude CFD (mécanique des fluides numérique) sur une borne IRVE de 600 kW en abri béton. L’objectif : valider, avant fabrication, que la configuration retenue évacue correctement l’air chaud et maintient la borne dans ses plages de température de fonctionnement.
Pourquoi simuler le refroidissement d’une borne IRVE confinée ?
Dans un espace fermé, la borne aspire de l’air frais par sa face avant et rejette de l’air chaud par ses sorties. Si les flux ne sont pas séparés, l’air chaud est réaspiré — c’est le court-circuit thermique, qui fait grimper les températures et réduit la durée de vie des modules.
La conception prévoyait déjà deux mesures pour l’éviter :
- des carters latéraux et supérieurs isolant les sorties d’air chaud
- un mètre de dégagement devant la face avant et des grilles de ventilation naturelle (en mur et sous toiture) pour évacuer l’air chaud vers l’extérieur
Quelles hypothèses pour le cas le plus défavorable ?
La simulation a été menée dans les conditions les plus contraignantes : borne à pleine puissance de xx kW et air extérieur à xx °C. À 94 % d’efficacité, la borne dissipe xx kW de chaleur, soit la source thermique à évacuer.
La maquette numérique a été construite à partir des plans du bon pour fabrication. Le calcul du nombre de Reynolds (Re = 395 476) confirme un régime turbulent : le modèle de turbulence k-ε a été retenu, avec une condition de sortie à pression atmosphérique aux grilles de ventilation.
Des résultats qui valident la configuration
La simulation confirme que l’air chaud est bien guidé par les carters vers les grilles, sans stagnation autour de la borne. Les températures restent dans les limites du fabricant :
- modules d’alimentation maintenus sous xx °C dans la zone refroidie (seuil de déclassement de performance)
- température ambiante moyenne dans l’abri de xx °C, pour une limite fabricant de 50 °C, soit près de xx °C de marge
Bon à savoir — Les hypothèses retenues sont conservatrices (source thermique répartie uniformément, air d’admission à 25 °C). En conditions réelles, où la borne délivre rarement xxx kW en continu, les marges sont encore plus confortables.
Quelles limites du modèle garder en tête ?
Deux simplifications doivent être connues pour interpréter les résultats. D’abord, les entrées d’air de la borne, réparties en réalité sur toute la face avant, ont été regroupées en une seule surface centrale : seule la zone en regard de cette surface est pleinement représentative.
Ensuite, les xx kW de pertes, en réalité concentrés dans les modules, ont été répartis uniformément sur tout le bloc. Les températures calculées en périphérie sont donc surestimées. Ces deux choix vont dans le sens de la sécurité : ils aggravent les températures, ce qui rend les conclusions d’autant plus robustes.
En résumé
L’étude CFD confirme que la configuration — carters de séparation des flux, dégagement en face avant et grilles de ventilation naturelle — évacue correctement les xx kW de pertes à pleine puissance, avec une ambiance à xx °C (limite 50 °C) et des modules sous xx °C. Sur une installation IRVE confinée, la simulation CFD permet de valider la configuration avant fabrication, d’éviter des modifications coûteuses en chantier et de fournir une preuve technique au maître d’ouvrage. ADNE Ingénierie réalise ces études thermiques et aérauliques en Vendée et Loire-Atlantique.
BLOG ADNE INGENIERIE Driss SAKAMI 
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